L A T E X für Angeber

Transkript

1 L A T E X für Angeber Teil 5: GNUplot und L A T E X Benedikt Schmitz & Simon Brass

2 Grundlage Kurze Info GNUplot ist ein freies, konsolenbasierendes Programm zum interaktiven Plotten von Daten und ist nicht für die Auswertung (wie Regressionen) geeignet, obwohl das auch möglich ist. Aber dafür gibt es wesentlich bessere Programme! Aber warum GNUplot und nicht Mathematica oder root? Weil GNUplot eine unglaublich tolle Einbindung in LATEX hat und wir für z. Bsp. dem Grundpraktikum all die vielen Möglichkeiten von Mathematica/root gar nicht brauchen. Aber, wie es bei so viele Dinge in LATEX (oder GNUplot) ist, sollte man einige Clues kennen. Dazu aber erst später.

3 Grundlage Kurze Info GNUplot ist ein freies, konsolenbasierendes Programm zum interaktiven Plotten von Daten und ist nicht für die Auswertung (wie Regressionen) geeignet, obwohl das auch möglich ist. Aber dafür gibt es wesentlich bessere Programme! Aber warum GNUplot und nicht Mathematica oder root? Weil GNUplot eine unglaublich tolle Einbindung in LATEX hat und wir für z. Bsp. dem Grundpraktikum all die vielen Möglichkeiten von Mathematica/root gar nicht brauchen. Aber, wie es bei so viele Dinge in LATEX (oder GNUplot) ist, sollte man einige Clues kennen. Dazu aber erst später.

4 Grundlage Kurze Info GNUplot ist ein freies, konsolenbasierendes Programm zum interaktiven Plotten von Daten und ist nicht für die Auswertung (wie Regressionen) geeignet, obwohl das auch möglich ist. Aber dafür gibt es wesentlich bessere Programme! Aber warum GNUplot und nicht Mathematica oder root? Weil GNUplot eine unglaublich tolle Einbindung in LATEX hat und wir für z. Bsp. dem Grundpraktikum all die vielen Möglichkeiten von Mathematica/root gar nicht brauchen. Aber, wie es bei so viele Dinge in LATEX (oder GNUplot) ist, sollte man einige Clues kennen. Dazu aber erst später.

5 Einfaches Beispiel Amplitude A(t) [cm] Freier, gedämpfter harmonischer Oszillator Dämpfung: 0.5 1,Frequenz: 2 Hz s Zeit t [s] Abbildung: Der zeitliche Verlauf der Amplitude eines freien, gedämpften harmonischen Oszillator.

6 Installation Linux GNUplot lässt sich unter debian-basierenden System über jede Paketverwaltung installieren. Das Paket heiÿt: gnuplot Windows Unter: ladet ihr euch die neueste Version von gnuplot herunter und installiert diese. Benutzung GNUplot wird dann in einem Terminal aufgerufen und interaktiv bedient, somit kann man jederzeit Einuss auf das Aussehen des Graphen nehmen. Später werden wir der Einfachheit halber eine Skript-Datei benutzen.

7 Installation Linux GNUplot lässt sich unter debian-basierenden System über jede Paketverwaltung installieren. Das Paket heiÿt: gnuplot Windows Unter: ladet ihr euch die neueste Version von gnuplot herunter und installiert diese. Benutzung GNUplot wird dann in einem Terminal aufgerufen und interaktiv bedient, somit kann man jederzeit Einuss auf das Aussehen des Graphen nehmen. Später werden wir der Einfachheit halber eine Skript-Datei benutzen.

8 Installation Linux GNUplot lässt sich unter debian-basierenden System über jede Paketverwaltung installieren. Das Paket heiÿt: gnuplot Windows Unter: ladet ihr euch die neueste Version von gnuplot herunter und installiert diese. Benutzung GNUplot wird dann in einem Terminal aufgerufen und interaktiv bedient, somit kann man jederzeit Einuss auf das Aussehen des Graphen nehmen. Später werden wir der Einfachheit halber eine Skript-Datei benutzen.

9 Interaktiver Modus Befehle und Einstellung Jede Einstellung, die man vornehmen will, wird mit einem set eingeleitet, worauf der Name der Einstellung folgt. 1 set title " Beispiel " # Titel " uber dem Graphen festlegen 2 set xlabel " Zeit $s$ [ s ]" # x - Achsen Beschriftung 3 set ylabel " Amplitude [ cm ]" # y - Achsen Beschriftung 4 set key right bottom # Legende unten rechts Latex und Kommentare Kommentare werden mit # gesetzt, GNUplot ignoriert dann das Folgende.

10 Interaktiver Modus Befehle und Einstellung Jede Einstellung, die man vornehmen will, wird mit einem set eingeleitet, worauf der Name der Einstellung folgt. 1 set title " Beispiel " # Titel " uber dem Graphen festlegen 2 set xlabel " Zeit $s$ [ s ]" # x - Achsen Beschriftung 3 set ylabel " Amplitude [ cm ]" # y - Achsen Beschriftung 4 set key right bottom # Legende unten rechts Latex und Kommentare Kommentare werden mit # gesetzt, GNUplot ignoriert dann das Folgende.

11 Interaktiver Modus Befehle und Einstellung Jede Einstellung, die man vornehmen will, wird mit einem set eingeleitet, worauf der Name der Einstellung folgt. 1 set title " Beispiel " # Titel " uber dem Graphen festlegen 2 set xlabel " Zeit $s$ [ s ]" # x - Achsen Beschriftung 3 set ylabel " Amplitude [ cm ]" # y - Achsen Beschriftung 4 set key right bottom # Legende unten rechts Latex und Kommentare Kommentare werden mit # gesetzt, GNUplot ignoriert dann das Folgende.

12 Interaktiver Modus Latex in GNUplot Der Vorteil in der Benutzung von GNUplot mit LATEX liegt darin, dass ihr bei den verschiedenen Beschriftung LATEX-Befehle mitbenutzen könnt. 1 set xlabel " Zeit $s$ [ s ]" # x - Achsen Beschriftung Hinweis Alle Strings, zu dt. Zeichenketten, müssen in Anführungszeichen stehen. Ansonsten werden die Zeichenketten als Variablen angesehen. Wichtig: GNUplot wird benutzten LATEX-Code nicht kompilieren, aber das kommt später noch.

13 Interaktiver Modus Latex in GNUplot Der Vorteil in der Benutzung von GNUplot mit LATEX liegt darin, dass ihr bei den verschiedenen Beschriftung LATEX-Befehle mitbenutzen könnt. 1 set xlabel " Zeit $s$ [ s ]" # x - Achsen Beschriftung Hinweis Alle Strings, zu dt. Zeichenketten, müssen in Anführungszeichen stehen. Ansonsten werden die Zeichenketten als Variablen angesehen. Wichtig: GNUplot wird benutzten LATEX-Code nicht kompilieren, aber das kommt später noch.

14 Interaktiver Modus Latex in GNUplot Der Vorteil in der Benutzung von GNUplot mit LATEX liegt darin, dass ihr bei den verschiedenen Beschriftung LATEX-Befehle mitbenutzen könnt. 1 set xlabel " Zeit $s$ [ s ]" # x - Achsen Beschriftung Hinweis Alle Strings, zu dt. Zeichenketten, müssen in Anführungszeichen stehen. Ansonsten werden die Zeichenketten als Variablen angesehen. Wichtig: GNUplot wird benutzten LATEX-Code nicht kompilieren, aber das kommt später noch.

15 Interaktiver Modus Latex in GNUplot Der Vorteil in der Benutzung von GNUplot mit LATEX liegt darin, dass ihr bei den verschiedenen Beschriftung LATEX-Befehle mitbenutzen könnt. 1 set xlabel " Zeit $s$ [ s ]" # x - Achsen Beschriftung Hinweis Alle Strings, zu dt. Zeichenketten, müssen in Anführungszeichen stehen. Ansonsten werden die Zeichenketten als Variablen angesehen. Wichtig: GNUplot wird benutzten LATEX-Code nicht kompilieren, aber das kommt später noch.

16 Skript-Modus Skript Ihr könnt GNUplot auch ganz einfach eine Skript-Datei mit euren Einstellungen übergeben. Skript Euer Skript kann mit jedem Texteditor (oder auch TexMaker) erstellt werden. Im Skript benutzt ihr die gleichen Befehle wie im interaktiven Modus. Der einzige Unterschied ist, dass GNUplot sich nach dem Ausführen des Skriptes beendet.

17 Skript-Modus Skript Ihr könnt GNUplot auch ganz einfach eine Skript-Datei mit euren Einstellungen übergeben. Skript Euer Skript kann mit jedem Texteditor (oder auch TexMaker) erstellt werden. Im Skript benutzt ihr die gleichen Befehle wie im interaktiven Modus. Der einzige Unterschied ist, dass GNUplot sich nach dem Ausführen des Skriptes beendet.

18 help Hilfe!!! Um mehr über die Einstellungen von eben zu erfahren, gibt man einfach ein: help title in die Konsole ein (oder wonach man eben sucht). Der help-befehl kann auch mit set verbunden werden, dann gibt GNUplot eine kurze Übersicht über alle Befehle aus. Abbildung: Ausgabe von help set - Übersicht über alle Befehle

19 plot-befehl plot-befehl plot <ranges> <iteration> <function> <datale> (datale-modiers) axes <axes> <title-spec> with <style>... Der plot-befehl lässt GNUplot die übergebenen Daten und alle bisherigen Einstellung zeichnen. Dabei kann man mathematische Ausdrücke oder ganze Dateien plotten lassen. mehrere Funktionen/Daten Um mehrere Funktionen/Daten gleichzeitig zu plotten, trennt diese mit einem Komma und GNUplot erledigt den Rest wie unterschiedliche Styles usw.!

20 plot-befehl plot-befehl plot <ranges> <iteration> <function> <datale> (datale-modiers) axes <axes> <title-spec> with <style>... Der plot-befehl lässt GNUplot die übergebenen Daten und alle bisherigen Einstellung zeichnen. Dabei kann man mathematische Ausdrücke oder ganze Dateien plotten lassen. mehrere Funktionen/Daten Um mehrere Funktionen/Daten gleichzeitig zu plotten, trennt diese mit einem Komma und GNUplot erledigt den Rest wie unterschiedliche Styles usw.!

21 plot-befehl plot-befehl plot <ranges> <iteration> <function> <datale> (datale-modiers) axes <axes> <title-spec> with <style>... Der plot-befehl lässt GNUplot die übergebenen Daten und alle bisherigen Einstellung zeichnen. Dabei kann man mathematische Ausdrücke oder ganze Dateien plotten lassen. mehrere Funktionen/Daten Um mehrere Funktionen/Daten gleichzeitig zu plotten, trennt diese mit einem Komma und GNUplot erledigt den Rest wie unterschiedliche Styles usw.!

22 plot-befehle II ranges [-pi:pi] [-1:1]: x-wertebereich, dann y-wertebereich datale "Name/Pfad zur Datei", einzelne Werte müssen mit Leerzeichen und Datenreihen mit Umbruch getrennt werden. Datenblöcke können mit doppelter Leerzeile getrennt werden und über den optionalen Paramter index 0:2:4:5 (Achtung: fängt bei 0 an zu zählen!) aufgerufen werden. Ansonsten wird die ganze Datei so geplottet. Mit using kann auf Benutzung der einzelnen Spalten Einuss genommen werden, z. Bsp.: using ($2):($1) vertauscht die Spalten 1 und 2. title title "Titel"legt die Anzeige in der Legende fest.

23 plot-befehle II with <style> Hiermit könnt ihr das Aussehen der Punkte und Linien ändern, bzw. Fehlerbalken dazu schalten. linetype N Für setzt ihr einfach eine Zahl passend zum Linientyp ein (später dazu mehr) linecolor Angabe der Farbe (nicht möglich im latex-terminal) pointsize Gibt die Punktgröÿe bzw. Linienbreite an (Angabe in Pixel). x(y)errorbar(s) Zeigt x (und y) Fehlerbalken an. Daten für Fehlerbalken werden ohne weitere Angaben immer in der 3ten (bzw. 4ten) Spalte der datale gesucht.

24 plot-beispiele 1 # Plottet einfach die Datei 2 plot " data. txt " 3 4 # Mit festgelegetem Titel 5 plot " data. txt " title " Erste Versuche " 6 7 # Nur Block 2 8 plot " data. txt " index 1 title "2. Versuch " 9 10 # Mit y - Fehlerbalken 11 plot " data. txt " index 0 using 1:2:3 title "3. Versuch " with # Zwei Datenblocks gleichzeitig mit geaendertem Linientyp 14 plot "./ m 2_ ratio. txt " index 1 using 1:2:3 \ 15 title "3. Versuch " with yerrorbar, \ 16 "./ m 2_ ratio. txt " index 0 using 1:2:3 \ 17 title "2. Datensatz " with yerrorbars linestyle 4

25 Beispiel-Skript 1 # Beispiel - Skript fuer gnuplot 2 # wird direkt zusammen mit gnuplot aufgerufen 3 # oder mit " load skript. gpl " interaktiv nachgeladen 4 5 set title " Hier der Titel " 6 set xlabel " x - Achse " 7 set ylabel " y - Achse " 8 set key left top 9 10 plot " daten. dat " index 0 using 1: 2: 3 \ 11 title " Legende " with yerrorbars linetype 5 Hinweis Die Endungen der Dateinamen sind für GNUplot uninteressant. Aber wir versuchen ein wenig Ordnung in di Sachen zu bringen. Skript-Datei:.gpl, Daten-Datei:.dat usw...

26 Beispiel-Skript 1 # Beispiel - Skript fuer gnuplot 2 # wird direkt zusammen mit gnuplot aufgerufen 3 # oder mit " load skript. gpl " interaktiv nachgeladen 4 5 set title " Hier der Titel " 6 set xlabel " x - Achse " 7 set ylabel " y - Achse " 8 set key left top 9 10 plot " daten. dat " index 0 using 1: 2: 3 \ 11 title " Legende " with yerrorbars linetype 5 Hinweis Die Endungen der Dateinamen sind für GNUplot uninteressant. Aber wir versuchen ein wenig Ordnung in di Sachen zu bringen. Skript-Datei:.gpl, Daten-Datei:.dat usw...

27 Beispiel-Skript II Benutzen des Skriptes Wir haben zwei Möglichkeiten eine Skript-Datei mit GNUplot auszuführen. 1 im interaktiven Modus mit load <dateiname> 2 direkt mit gnuplot <dateiname> in der Konsole aufrufen Trivia Möchten man seine bisherigen Einstellungen in einer Skript-Datei speichern, geht das ganz einfach mit: save <dateiname> im interaktiven Modus.

28 Beispiel-Skript II Benutzen des Skriptes Wir haben zwei Möglichkeiten eine Skript-Datei mit GNUplot auszuführen. 1 im interaktiven Modus mit load <dateiname> 2 direkt mit gnuplot <dateiname> in der Konsole aufrufen Trivia Möchten man seine bisherigen Einstellungen in einer Skript-Datei speichern, geht das ganz einfach mit: save <dateiname> im interaktiven Modus.

29 Beispiel I Beispiel: Messreihe aus Versuch kosmische Kannen In dem Beispiel seht ihr sehr gut, wie schön man Messwerte an GNUplot übergeben kann. Abbildung: Beispiel einer Messreihe für GNUplot.

30 Beispiel I y-achse Hier der Titel 45 Legende x-achse Abbildung: So sieht das Beispiel-Skript geplottet aus.

31 Jetzt haben wir Basics gelernt, aber wir wollen natürlich das unserer Graph besser aussieht. Sodass Messwerte nicht auf der y-achse verschwinden, bessere Einteilung der Achsen-Tics usw. Tics I set (x/y)tics Mit tics könnt ihr einstellen wie die Tics an den Achsen auftauchen. x(y)tics darüber noch Häufgkeit, Ort und die Beschriftung der Tics ändern.

32 Jetzt haben wir Basics gelernt, aber wir wollen natürlich das unserer Graph besser aussieht. Sodass Messwerte nicht auf der y-achse verschwinden, bessere Einteilung der Achsen-Tics usw. Tics I set (x/y)tics Mit tics könnt ihr einstellen wie die Tics an den Achsen auftauchen. x(y)tics darüber noch Häufgkeit, Ort und die Beschriftung der Tics ändern.

33 Tics II 1 # Einfache Konfiguration : 1 - Abstand 2 set xtics 1 3 # Fange bei 2 an ud gehe in 1 - Abstand weiter 4 set xtics 2,1 5 # und hoere bei 10 auf 6 set xtics 2,1,10 7 # Fuege Pi hinzu 8 set xtics add (" Pi ", ) 9 # Ausgabe aendern ( siehe dazu Internet ) 10 set xtics format "% T"

34 Range range set (xy)range Hiermit könnt ihr festlegen in welchen Wertenbereiche GNUplot plotten wird. set view equal xy Führt dazu, dass die Achsen gleich skaliert werden. 1 # x - Wertebereich von 0 bis set xrange [0:100]

35 Range range set (xy)range Hiermit könnt ihr festlegen in welchen Wertenbereiche GNUplot plotten wird. set view equal xy Führt dazu, dass die Achsen gleich skaliert werden. 1 # x - Wertebereich von 0 bis set xrange [0:100]

36 Funktionen Funktionen GNUplot bietet eine groÿe Palette fertige Funktionen an wie Winkelfunktionen, hyperbolische Funktionen, exponentielle und logarithmische Funktionen: sin(x), cos(x), tan(x), sinh(x), exp(x) und log(x) Eigene Funktionen Ihr könnt euch auch eigene Funktionen erstellen: f(x)=m*x+b Einfache gerade f(x)=sin(x)*exp(-x/2) exponentiell fallende Sinus-Funktion f(x)=x**2 Exponeniert wird mit **

37 Funktionen Funktionen GNUplot bietet eine groÿe Palette fertige Funktionen an wie Winkelfunktionen, hyperbolische Funktionen, exponentielle und logarithmische Funktionen: sin(x), cos(x), tan(x), sinh(x), exp(x) und log(x) Eigene Funktionen Ihr könnt euch auch eigene Funktionen erstellen: f(x)=m*x+b Einfache gerade f(x)=sin(x)*exp(-x/2) exponentiell fallende Sinus-Funktion f(x)=x**2 Exponeniert wird mit **

38 Funktionen II Werte zuweisen Man kann in GNUplot auch ganz einfach Variablen Werte zuweisen mit: a=756 (Selbstdenierte) Funktionen plottet man einfach indem man die Namen an plot übergibt. plot f(x), tan(x)

39 Funktionen II Werte zuweisen Man kann in GNUplot auch ganz einfach Variablen Werte zuweisen mit: a=756 (Selbstdenierte) Funktionen plottet man einfach indem man die Namen an plot übergibt. plot f(x), tan(x)

40 Fitten I Fitten Ihr könnt mit GNUplot auch Funktionen an eure Messwerte herantten. Das hat aber einige Nachteile: die Genauigkeit des Fittes hängt alleine von den Startwerten ab der Fit ist rein numerisch und nicht immer sehr stabil verursacht meistens mehr Ärgernis als es hilft

41 Fitten I Fitten Ihr könnt mit GNUplot auch Funktionen an eure Messwerte herantten. Das hat aber einige Nachteile: die Genauigkeit des Fittes hängt alleine von den Startwerten ab der Fit ist rein numerisch und nicht immer sehr stabil verursacht meistens mehr Ärgernis als es hilft

42 Fitten I Fitten Ihr könnt mit GNUplot auch Funktionen an eure Messwerte herantten. Das hat aber einige Nachteile: die Genauigkeit des Fittes hängt alleine von den Startwerten ab der Fit ist rein numerisch und nicht immer sehr stabil verursacht meistens mehr Ärgernis als es hilft

43 Fitten I Fitten Ihr könnt mit GNUplot auch Funktionen an eure Messwerte herantten. Das hat aber einige Nachteile: die Genauigkeit des Fittes hängt alleine von den Startwerten ab der Fit ist rein numerisch und nicht immer sehr stabil verursacht meistens mehr Ärgernis als es hilft

44 Fitten II t-befehl t <ranges> <expression> '<datale>' datale-modiers via '<parameter le>' <var1>,<var2>,... Paramter Der t-befehl funktioniert prinzipiell genauso wie der plot-befehl. Siehe: ranges und datale werden genauso wie bei plot genutzt.

45 Fitten II t-befehl t <ranges> <expression> '<datale>' datale-modiers via '<parameter le>' <var1>,<var2>,... Paramter Der t-befehl funktioniert prinzipiell genauso wie der plot-befehl. Siehe: ranges und datale werden genauso wie bei plot genutzt.

46 Fitten III expression Hier könnt die Funktion übergeben an die gettet wird. via Hier werden die Paramater übergeben, die der t-befehl einstellt. Regression mit Fehler Wollt ihr, dass der t-befehl die Fehler auf die Messwerte beachtet, müsst ihr diesen mit using explizit mit angeben. Ansonsten wird die Regression mit der Annahme von gleichem Fehler auf allen Messwerten durchgeführt.

47 Fitten III expression Hier könnt die Funktion übergeben an die gettet wird. via Hier werden die Paramater übergeben, die der t-befehl einstellt. Regression mit Fehler Wollt ihr, dass der t-befehl die Fehler auf die Messwerte beachtet, müsst ihr diesen mit using explizit mit angeben. Ansonsten wird die Regression mit der Annahme von gleichem Fehler auf allen Messwerten durchgeführt.

48 Fitten III expression Hier könnt die Funktion übergeben an die gettet wird. via Hier werden die Paramater übergeben, die der t-befehl einstellt. Regression mit Fehler Wollt ihr, dass der t-befehl die Fehler auf die Messwerte beachtet, müsst ihr diesen mit using explizit mit angeben. Ansonsten wird die Regression mit der Annahme von gleichem Fehler auf allen Messwerten durchgeführt.

49 Fit: Parameter Angettete Parameter Nach dem Ausführen von t erstellt GNUplot eine Datei t.log, in der ihr alles wichtige über den t-vorgang nachlesen könnt. Dort könnt ihr auch eure angettet Parameter nden und den Fehler auf die Regression. Wenn der t nicht richtig konvergiert, kann euch GNUplot keinen Fehler auf die Parameter geben. Also müssen wir hier später selber nochmal per Hand nachrechnen.

50 Fit: Parameter Angettete Parameter Nach dem Ausführen von t erstellt GNUplot eine Datei t.log, in der ihr alles wichtige über den t-vorgang nachlesen könnt. Dort könnt ihr auch eure angettet Parameter nden und den Fehler auf die Regression. Wenn der t nicht richtig konvergiert, kann euch GNUplot keinen Fehler auf die Parameter geben. Also müssen wir hier später selber nochmal per Hand nachrechnen.

51 Fit: Parameter Angettete Parameter Nach dem Ausführen von t erstellt GNUplot eine Datei t.log, in der ihr alles wichtige über den t-vorgang nachlesen könnt. Dort könnt ihr auch eure angettet Parameter nden und den Fehler auf die Regression. Wenn der t nicht richtig konvergiert, kann euch GNUplot keinen Fehler auf die Parameter geben. Also müssen wir hier später selber nochmal per Hand nachrechnen.

52 Fitten IV Lineare Regression Im Praktikum werdet ihr meistens nur eine lineare oder exponentielle/logarithmische Regression durchführen. Uns reichen hier schon Lineare ;). 1 f ( x )= m * x + b # Linearre Regression 2 m =0. 5 # Lege Startwert der Steigung fest 3 b =0 # Lege Startwert des Achsenabschnitts fest 4 # Fit ohne Fehler 5 fit [0:200] f ( x ) " messreihen. dat " 6 index 0 using 1:2 via m, b 7 plot [0:200] f ( x ) title " gewichtete Regression ",... 8 # Mit Messfehler 9 fit [0:200] f ( x ) " messreihen. dat " 10 index 0 using 1: 2: 3 via m, b

53 Fitten IV Lineare Regression Im Praktikum werdet ihr meistens nur eine lineare oder exponentielle/logarithmische Regression durchführen. Uns reichen hier schon Lineare ;). 1 f ( x )= m * x + b # Linearre Regression 2 m =0. 5 # Lege Startwert der Steigung fest 3 b =0 # Lege Startwert des Achsenabschnitts fest 4 # Fit ohne Fehler 5 fit [0:200] f ( x ) " messreihen. dat " 6 index 0 using 1:2 via m, b 7 plot [0:200] f ( x ) title " gewichtete Regression ",... 8 # Mit Messfehler 9 fit [0:200] f ( x ) " messreihen. dat " 10 index 0 using 1: 2: 3 via m, b

54 Ergebnis: t Zählrate [frac1s] Kosmische Kannen kv gewichtete Regression Messreihe Threshold [mv] Abbildung: So sieht der t mit Beachtung der Fehler aus. (Hier in Farbe, aber ein ordentlicher Physiker macht sowas normalerweis in s/w!)

55 latex Latex Jetzt haben wir die Grundlagen gelernt wie man mit GNUplot einfache Graphen zeichnet. Aber auf die Vorzüge mit LATEX sind wir noch nicht eingegangen. Dafür müssen wi zuerst die Anzeige von GNUplot mit set terminal <Anzeige> ändern. Anzeige: latex Die Anzeige latex übergibt den Graphen als fertigen Latex-Code, der eingebunden werden kann. Nachteile sind, dass wir nur eine beschränkte Anzahl an graphischen Möglichkeiten haben (keine Farben, wenige Linetypes...).

56 latex Latex Jetzt haben wir die Grundlagen gelernt wie man mit GNUplot einfache Graphen zeichnet. Aber auf die Vorzüge mit LATEX sind wir noch nicht eingegangen. Dafür müssen wi zuerst die Anzeige von GNUplot mit set terminal <Anzeige> ändern. Anzeige: latex Die Anzeige latex übergibt den Graphen als fertigen Latex-Code, der eingebunden werden kann. Nachteile sind, dass wir nur eine beschränkte Anzahl an graphischen Möglichkeiten haben (keine Farben, wenige Linetypes...).

57 Übersicht: latex latex terminal test rotated ce+ntred rotated textbyby deg deg linewidth lw 6 lw 5 lw 4 lw 3 lw 2 lw 1 show ticscale left justied centre+d text right justied test of character width: No lled polygons pattern ll Abbildung: Alle Möglichkeiten die latex bietet!

58 epslatex Latex Jetzt haben wir die Grundlagen gelernt wie man mit GNUplot einfache Graphen zeichnet. Aber auf die Vorzüge mit LATEX sind wir noch nicht eingegangen. Dafür müssen wi zuerst die Anzeige von GNUplot mit set terminal <Anzeige> ändern. Anzeige: epslatex Die Anzeige epslatex color übergibt den Graphen als fertigen Latex-Code und einen Teil als PostScript-Datei, die eingebunden werden. (Mit der Option color wird der Graph automatisch farbig, ansonsten sind alle Graphen s/w!) Vorteil: sieht besser aus (Farbe und viel mehr Styles) Nachteil: PDFLaTeX akzeptiert keine eps-dateien Wir benutzen natürlich ab jetzt nur epslatex ;)...

59 Übersicht: epslatex epslatex terminal test show ticscale -1 lled polygons: left justied 3 centre+d text 4 right justied test of character width: pattern ll 17 rotated ce+ntred text rotated by +45 deg rotated by -45 deg linewidth lw 6 lw 5 lw 4 lw 3 lw 2 lw Abbildung: Alle Möglichkeiten die epslatex bietet!

60 Ausgabe Tex-Datei Wir müssen GNUplot jetzt nur noch mitteilen wohin der Tex-Code und die Postscript-Datei gespeichert wird. 1 # Lege Ausgabedatei fest, 2 # immer mit. tex als Endung angeben bei ( eps ) latex 3 set output " latex. tex "

61 Ausgabe Tex-Datei Wir müssen GNUplot jetzt nur noch mitteilen wohin der Tex-Code und die Postscript-Datei gespeichert wird. 1 # Lege Ausgabedatei fest, 2 # immer mit. tex als Endung angeben bei ( eps ) latex 3 set output " latex. tex "

62 epslatex Achtung! Nachdem plotten im interaktiven Modus wird di Ausgabe-Datei nicht vollständig gespeichert. Abhilfe schat: 1 GNUplot beenden mit exit 2 Wechsel der Anzeige führt zum Speichern: set terminal wxt und set output PDFLaTeX PDFLaTeX kann keine PostScript-Bilder verarbeiten, deshalb müssen wir zuerst die EPS-Datei in eine PDF umwandeln. Dafür gibt es das Konsolen-Programm: ps2pdf, dass standardmäÿig mit LATEX installiert wird. 1 ps 2 pdf - depscrop <datei>

63 epslatex Achtung! Nachdem plotten im interaktiven Modus wird di Ausgabe-Datei nicht vollständig gespeichert. Abhilfe schat: 1 GNUplot beenden mit exit 2 Wechsel der Anzeige führt zum Speichern: set terminal wxt und set output PDFLaTeX PDFLaTeX kann keine PostScript-Bilder verarbeiten, deshalb müssen wir zuerst die EPS-Datei in eine PDF umwandeln. Dafür gibt es das Konsolen-Programm: ps2pdf, dass standardmäÿig mit LATEX installiert wird. 1 ps 2 pdf - depscrop <datei>

64 Einbindung Einbindung in den Quelltcode Der Latex wird ganz einfach eingebunden über: 1 \ input { latex. tex }... So würde das jetzt zu einem hässlichen Ergebnis führen, da GNUplot die Graphen-Gröÿe auf 4x5 inches festlegt und das ist riesig!

65 Einbindung Einbindung in den Quelltcode Der Latex wird ganz einfach eingebunden über: 1 \ input { latex. tex }... So würde das jetzt zu einem hässlichen Ergebnis führen, da GNUplot die Graphen-Gröÿe auf 4x5 inches festlegt und das ist riesig!

66 Skalierung gure und resize Bei epslatex packen wir alles noch in eine gure-umgebung und passen die Gröÿe an (sehr praktisch). 1 \ begin { figure } 2 \ centering 3 \ resizebox {.85\ textwidth }{!} % 4 {\ input { latex _ test 2 c. tex }} 5 \ caption { Fanatastische Unterschrift!} 6 \ end { figure } epslatex Oder wir denieren die Gröÿe direkt in GNUplot (sehr unpraktisch). 1 set terminal epslatex color size 8 cm,5 cm

67 Skalierung gure und resize Bei epslatex packen wir alles noch in eine gure-umgebung und passen die Gröÿe an (sehr praktisch). 1 \ begin { figure } 2 \ centering 3 \ resizebox {.85\ textwidth }{!} % 4 {\ input { latex _ test 2 c. tex }} 5 \ caption { Fanatastische Unterschrift!} 6 \ end { figure } epslatex Oder wir denieren die Gröÿe direkt in GNUplot (sehr unpraktisch). 1 set terminal epslatex color size 8 cm,5 cm

68 Skalierung gure und resize Bei epslatex packen wir alles noch in eine gure-umgebung und passen die Gröÿe an (sehr praktisch). 1 \ begin { figure } 2 \ centering 3 \ resizebox {.85\ textwidth }{!} % 4 {\ input { latex _ test 2 c. tex }} 5 \ caption { Fanatastische Unterschrift!} 6 \ end { figure } epslatex Oder wir denieren die Gröÿe direkt in GNUplot (sehr unpraktisch). 1 set terminal epslatex color size 8 cm,5 cm

69 Skalierung gure und resize Bei epslatex packen wir alles noch in eine gure-umgebung und passen die Gröÿe an (sehr praktisch). 1 \ begin { figure } 2 \ centering 3 \ resizebox {.85\ textwidth }{!} % 4 {\ input { latex _ test 2 c. tex }} 5 \ caption { Fanatastische Unterschrift!} 6 \ end { figure } epslatex Oder wir denieren die Gröÿe direkt in GNUplot (sehr unpraktisch). 1 set terminal epslatex color size 8 cm,5 cm

70 Zwischntics Zwischentics Kleine Zwischentics zwischen den groÿen, beschrifteten Tics werden mit eingestellt: 1 # N ist die Anzahl der Zwischenbereiche 2 set mxtics N # mytics analog

71 Zwischntics Zwischentics Kleine Zwischentics zwischen den groÿen, beschrifteten Tics werden mit eingestellt: 1 # N ist die Anzahl der Zwischenbereiche 2 set mxtics N # mytics analog

72 Einbindung Null-Achse Um eine (x-)achse durch den Nullpunkt zu bekommen, nutzt ihr: 1 # Zeichne Nullachse 2 set zeroaxis linetype 2 linewidth 2

73 Einbindung Null-Achse Um eine (x-)achse durch den Nullpunkt zu bekommen, nutzt ihr: 1 # Zeichne Nullachse 2 set zeroaxis linetype 2 linewidth 2

74 Umbrüche label und Umbrüche Um Umbrüche in den labels (oder im Titel usw.) setzen zu können das geht leider nicht einfach mit \\ müssen wir das folgendermaÿen machen: 1 set label "\ shortstack { first line \\ second line }"

75 Umbrüche label und Umbrüche Um Umbrüche in den labels (oder im Titel usw.) setzen zu können das geht leider nicht einfach mit \\ müssen wir das folgendermaÿen machen: 1 set label "\ shortstack { first line \\ second line }"

76 Zurücksetzen Zurücksetzen der Einstelung Mit dem Befehl unset <Befehl> könnt ihr die Einstellung (von einem Befehl) auf den Standard zurücksetzen.

77 Aufgaben Freier, gedämpfter harmonischer Oszillator Schreibt eine Skript-Datei mit der ihr das Beispiel vom Anfang von GNUplot zeichnen lassen. (Ohne epslatex, einfach im Terminal aufrufen!) Messwerte vergleichen Schreibt eine Skript-Datei mit der ihr die Messwerte-Reihen aus der messwerte.dat miteinander vergleichend in einem Graphen darstellt. Denkt an Messfehler und eine ordentlich Beschriftung.

78 Aufgaben Freier, gedämpfter harmonischer Oszillator Schreibt eine Skript-Datei mit der ihr das Beispiel vom Anfang von GNUplot zeichnen lassen. (Ohne epslatex, einfach im Terminal aufrufen!) Messwerte vergleichen Schreibt eine Skript-Datei mit der ihr die Messwerte-Reihen aus der messwerte.dat miteinander vergleichend in einem Graphen darstellt. Denkt an Messfehler und eine ordentlich Beschriftung.

79 Aufgaben Einbinden in Latex Lasst euch von GNUplot die Graphen für epslatex ausgeben und bringt die Graphen in einem Dokument ein. Ändert dafür zuvor eure Skript-Dateien ab, sodass euch direkt fertige.tex-dateien ausgegeben werden.

80 Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit.